【25软考网工】第五章(6)TCP和UDP协议、流量控制和拥塞控制、重点协议与端口
目录
一、TCP和UDP协议
1. TCP和UDP报文格式
1)TCP传输控制协议
2)UDP用户数据报协议
3)TCP与UDP对比
4)TCP和UDP类比
5)应用案例
例题1#可靠传输服务层
例题2#提供可靠传输功能层
6)TCP报文格式
例题3#TCP报文紧急标志
例题4#URG指针作用
例题5#TCP序号范围
7)UDP报文格式
例题6#UDP头部字节
例题7#UDP最大负载
2.知识小结
二、TCP三次握手
1. TCP三次握手建立连接
1)标志位
2)序列号
3)状态
2.TCP四次挥手断开连接
1)例题#连接释放报文段标志
2)例题#TCP连接建立请求后状态跳变
3)例题#netstat命令含义判断
编辑
4)例题#FIN扫描目标主机判断
3. TCP序列号及确认号
1)控制报文
2)数据报文
3)例题#TCP序列号及确认号计算
编辑
4)例题#发送数据计算
5)例题#TCP连接seq及ack值
4.知识小结
三、流量控制
1. TCP滑动窗口机制
2.例题
1)例题:流量控制协议
2)例题:流量控制协议及窗口字段相关
四、拥塞控制
1. TCP拥塞控制
1)慢开始与拥塞避免
2)快重传与快恢复
3)例题:快速重传触发条件
4)例题:快恢复新窗口值计算
5)例题:TCP拥塞控制说法
6)例题:慢启动拥塞控制
7)例题:cwnd的定义
8)例题:网络控制参数
9)例题:慢启动计算
2.知识小结
五、重点协议与端口号总结
1. 端口号
1)例题:Web访问端口使用情况
2. 网络协议
1)基于 TCP 的协议(可靠传输)
2)基于 UDP 的协议(高效传输)
3)特殊说明
4)协议层次:
3.主流 网络协议魔力图
4. 应用案例
1)例题:使用TCP协议的协议
2)例题:SNMP协议说法判断
5.知识小结
一、TCP和UDP协议
传输层主要有两个协议:TCP和UDP
1. TCP和UDP报文格式
1)TCP传输控制协议
TCP特点: TCP是面向连接的协议,一般用于传输数据量较少且对可靠性要求高的应用,如文件传输。
TCP应用: Web、电子邮件等。
2)UDP用户数据报协议
UDP特点: UDP是一种不可靠的、无连接的协议,用于传输数据量大、可靠性要求不高但要求速度快的场景,如音视频传输。
UDP应用: 域名系统(DNS)、视频应用、IP语音(VoIP)等。
3)TCP与UDP对比
协议名称 | 传输控制协议(TCP) | 用户数据报协议(UDP) |
是否面向连接 | 面向连接 | 面向无连接 |
可靠性 | 可靠传输 | 不可靠传输 |
功能 | 流控及窗口机制 | 尽力而为的传输 |
应用 | TCP应用:Web,电子邮件文件传输程序 | UDP应用:域名系统(DNS),视频应用、IP语音(VolP) |
4)TCP和UDP类比
- TCP: 面向连接,喝水慢,不易漏水,安全性高。
- UDP: 面向无连接,喝水快,易漏水,安全性低。
5)应用案例
例题1#可靠传输服务层
- 审题过程: 在OSI参考模型中,哪一层在物理线路之上提供可靠的数据传输服务?
- 答案: B,数据链路层
- 解析: 物理链路之上是数据链路层,OSI模型的数据链路层有很多可靠性保障机制。提供端到端的可靠传输才是传输层实现的。
例题2#提供可靠传输功能层
- 审题过程: 在OSI参考模型中,负责提供可靠的端到端数据传输的是哪一层的功能?
- 答案:C, 传输层
- 解析: 端到端的可靠传输服务是由传输层提供的,而节点到节点或点到点的可靠传输服务是由数据链路层提供的。
6)TCP报文格式
1.源端口和目的端口(16位)
- 源端口和目的端口: TCP报文的前两个字段,各占16位,取值范围为[0,65535],最大端口号为65535。
- 知名端口: 小于1024的端口一般为知名端口,用于特定服务,
- 如http网页使用80端口,https安全网页使用443端口,telnet使用23号端口。
- 普通端口则是指范围在1024~49151之间的端口号,通常用于一些特定的应用程序或服务,但并不像知名端口那样被广泛使用。常见的一些应用程序可能会使用这些端口。
- 除了知名端口和普通端口,还有动态/私有端口,范围在49152~65535之间,用于暂时分配给客户端应用程序使用。
2.序列号和确认号(32位)
- 序列号: 32位,每发送一个字节的数据,序列号加一。
- 序列号范围: 不重复的情况下,最多有2^32个序列号,即最多可标识4GB的数据。
3.窗口(16位)
- 窗口: 用于流量控制。
4.偏移值(4位)
- 偏移值: 描述TCP报头的长度或数据部分从哪开始,与IP报头的ihl类似,取值范围0-15,但只使用5-15,单位为四个字节。
- TCP报头长度: 可扩展,最小20字节,最长60字节(类似于IP报头),IP+TCP报头最小为40字节(20B+20B),最大为120字节(60B+60B)。
5.六个标志位
用于TCP的三次握手/四次挥手:
- SYN:建立连接
- SYN+ACK:对方回复
- ACK:再次发送建立连接
- FIN:断开连接
TCP头部中的六个标志位如下:
1. SYN(Synchronize):建立连接时使用,用于发起一个连接请求。
2. ACK(Acknowledgment):确认标志,用于对接收到的数据进行确认。
3. FIN(Finish):结束标志,用于释放连接,表示发送方已经完成发送数据的任务。
4. RST(Reset):重置标志,用于强制关闭连接,通常表示连接出现错误,必须释放连接,然后再重新建立连接。比如路由器上RST为1时表示恢复出厂设置
5. PSH(Push):数据推送标志,接收端将PUSH位置1,通知接收方立即将收到的数据交给应用层处理,而不是等待缓冲区填满再交付。
6. URG(Urgent):紧急指针标志,表示紧急数据在数据流中的位置,通常和紧急指针字段一起使用,用于紧急数据的传输。为1时表示有紧急数据需要发送,一般是带外网管数据。紧急指针指向网管数据所在位置
例题3#TCP报文紧急标志
- 审题过程: 若有带外数据需要传送,TCP报文中哪个标志字段置“1”?
- 答案: C ,URG
- 解析: URG=1时,表明紧急指针字段有效,有紧急数据需要传送。
例题4#URG指针作用
- 审题过程: TCP协议中,URG指针的作用是什么?
- 答案: C , 表明带外数据在TCP段中的位置
- 解析: URG指针与URG标志位不同,URG标志位表示有紧急数据,而URG指针指出紧急数据在TCP段中的具体位置。
例题5#TCP序号范围
- 审题过程: 主机A向主机B发送一个长度为L字节的文件,假设TCP的MSS为1460字节,则在TCP的序号不重复使用的前提下,L的最大值是多少?
- 答案: C, 2^32,即4GB
- 解析:20字节IP头部,20字节TCP头部,数据部分为1460,相加一共是1500字节,TCP 封装在以太网中。TCP协议的序号为32位,序号范围为0到2^32,但序号0也算一个序号,因此能表示的字节数是2^32字节,即4GB。
- 注意:题目问的是长度,不是TCP序号的最大值
7)UDP报文格式
UDP相较于TCP做了很大精简,省略诸多控制字段。UDP报头长度固定为8字节。
- 源端口/目的端口(16位)
- 长度(16位):2^16,表示的范围为[0,65535]
- UDP数据部分长度:需要减去8字节(报头)的开销,最大为65527B
例题6#UDP头部字节
- 审题过程: UDP头部的大小为多少字节?
- 答案: A , 8字节
- 解析: UDP报文格式相对TCP做了很大精简,头部大小为固定的8字节。
- 注意:IP报头20-60字节(默认20字节),TCP报头20-60字节(默认20字节)UDP报头8字节。
例题7#UDP最大负载
- 审题过程: UDP段可容纳的最大负载是多少字节?
- 答案: A , 65527字节
- 解析: UDP报文长度字段为16位,可表示[0,65535]字节,减去8字节头部,UDP最大负载是65527字节。
2.知识小结
知识点 | 核心内容 | 考试重点/易混淆点 | 难度系数 |
TCP和UDP协议基本概念 | TCP是面向连接的,可靠传输;UDP是无连接的,不可靠传输 | TCP和UDP的差异及应用场景 | ★★★ |
TCP协议特点 | 面向连接、可靠传输、有流量控制、窗口机制 | TCP用于网页、电子邮件、文件传输 | ★★★★ |
UDP协议特点 | 无连接、不可靠传输、尽力而为 | UDP用于DNS、语音、视频类应用 | ★★★ |
传输层功能 | 提供端到端的可靠数据传输服务 | 区分数据链路层和传输层的功能 | ★★ |
TCP报文格式 | 原端口、目的端口、序列号、确认号、窗口、偏移值、标志位等 | 端口范围、序列号计算、窗口机制、标志位作用 | ★★★★★ |
TCP端口 | 知名端口(<1024),随机端口(>1024) | 知名端口的应用实例 | ★★★ |
序列号与确认号 | 32位序列号,每发送一个字节加一 | 序列号不重复的最大值计算 | ★★★★ |
窗口机制 | 滑动窗口,用于流量控制 | 窗口大小的意义和作用 | ★★★★ |
TCP标志位 | SYN、ACK、FIN、URG、PSH、RST | 各标志位的作用和使用场景 | ★★★★★ |
UDP报文格式 | 原端口、目的端口、长度、校验和 | UDP报文的简洁性 | ★★★ |
UDP长度字段 | 16比特,表示0到65535字节 | UDP最大负载计算 | ★★★ |
TCP与UDP开销对比 | TCP开销大,UDP开销小 | 通过实例对比TCP和UDP的开销 | ★★★ |
二、TCP三次握手
1. TCP三次握手建立连接
本质过程:本质是打招呼过程,类比A向B传东西前确认:"现在有空吗?"→"有空"→"好的,准备发数据"
报文交互:
第一步:主机A发送SYN=1的报文(序列号seq=0)
第二步:主机B回复SYN=1,ACK=1的报文(seq=0,ack=1)
第三步:主机A发送ACK=1的报文(seq=1,ack=1)
特殊特性:实际上第三次握手时已可携带数据
1)标志位
SYN作用:同步序列号,建立连接请求
ACK作用:确认收到报文
组合形式:
- SYN+ACK组合表示"确认收到连接请求并同意建立"
- 单独ACK表示"确认收到数据"
2)序列号
确认号含义:
- 确认收到前序报文(如ack=1表示确认seq=0的报文)
- 请求下一序号报文(ack=1同时表示请求seq=1的报文)
递推规则:确认号始终等于对方序列号+1(ack=x+1)
3)状态
主动端状态:
- CLOSED→SYN_SENT(发送SYN后)
- SYN_SENT→ESTABLISHED(收到SYN+ACK并回复ACK后)
被动端状态:
- LISTEN→SYN_RCVD(收到SYN后)
- SYN_RCVD→ESTABLISHED(收到ACK后)
超时处理:SYN_SENT状态未收到响应会返回CLOSED
2.TCP四次挥手断开连接
完成数据传输,需要断开连接
- 第一步:主机A发送FIN 、ACK
- 第二步:主机B收到后回复ACK
- 第三部:主机B发送FIN、ACK请求断开连接
- 第四步:主机A发送ACK
第一步和第二步完成,此时A断开连接
第三步和第四步完成,此时B断开连接
注意:
- 第二步和第三步的序列号可以一样(双方都断开连接)也可以不一样(一方数据还在发送,等待发送完成再断开)
1)例题#连接释放报文段标志
- 关键考点:FIN标志在连接释放中的作用
- 解题要点:释放连接必须将FIN置1
- 正确答案:A(FIN置1)
2)例题#TCP连接建立请求后状态跳变
- 状态转换路径:SYN_SENT→CLOSED(超时未响应)
- 干扰项分析:TIME_WAIT是断开连接状态,LISTEN是服务端初始状态
- 正确答案:A
3)例题#netstat命令含义判断
- 端口类型判断:2011/2038/2052都是临时端口(>1024)
- 状态对应关系:
- ESTABLISHED表示已完成三次握手
- TIME_WAIT表示正在断开连接
- 安全连接标志:443端口对应HTTPS协议
- 正确答案:C
4)例题#FIN扫描目标主机判断
- 扫描技术对比:
- 完全连接扫描(TCP全连接扫描):完成三次握手(效率低)
- SYN扫描(TCP半连接扫描):收到ACK表示端口开放,TCP建立连接的第三步无法正常完成
- FIN扫描:开放端口无响应,关闭端口返回RST
- 行为特征:活动主机对FIN扫描保持静默
- 正确答案:C
3. TCP序列号及确认号
1)控制报文
关联机制:PC1的seq与PC2的ack相互关联,确认号ack总等于对方seq+1(如seq=10时ack=11)
第二步返回的ack的双重含义:
①已收到ack−1及之前的数据 (如图中PC1发送的ack=10)
②请求发送seq=ack的新数据(PC2收到后回复的ack=11)
三次握手特性:控制报文典型场景是三次握手,此时尚未传输实际数据,仅进行连接准备
2)数据报文
此时已完成三次握手
字节计算规则:每个序列号对应1字节数据,ack值=最后接收的seq+数据字节数(如seq=201发100字节,则ack=301)
数据范围表示:seq值表示数据起始编号,数据结束编号为seq+数据字节数−1(如seq=800发150字节,则数据编号为800-949)
确认机制:接收方通过ack值确认已接收数据的最大编号(如ack=950表示949及之前数据已接收,请求对方发送编号seq为950的数据)
3)例题#TCP序列号及确认号计算
- 关键条件:①ASCII字符C占1字节 ②初始seq=42,ack=79,data=C
- 解题步骤:
- 主机B的seq应等于主机A上次的ack值(79)
- 确认号计算:ack=收到seq+数据字节数=42+1=43
- 易错点:忽略ASCII字符的字节长度特性,误认为需要随机生成序列号
- 答案:(36)C (37)B
4)例题#发送数据计算
- 关键条件:①初始seq=2000②FIN段seq=8001
- 计算原理:
- 第三次握手开始携带数据,起始seq=2001
- 有效数据seq范围为2001-8000(FIN段8001不含数据)
- 总字节数=8000-2000=6000
- 记忆技巧:FIN段的seq
值减初始seq即为总字节数(8001-2000-1=6000) - 答案:A
5)例题#TCP连接seq及ack值
- 标志位规则:
- 仅第一次握手ACK=0,其余所有报文ACK=1
- 第二次握手SYN=1且ACK=1
- 序号计算:
- 确认号ack等于对方seq+1(79→80)
- 序列号seq独立生成(示例中为40)
- 典型错误:混淆SYN和ACK标志位的组合方式
- 答案:(63)D (64)C
4.知识小结
知识点 | 核心内容 | 考试重点/易混淆点 | 难度系数 |
TCP三次握手 | 主机A发送SYN=1报文 → 主机B回复SYN=1+ACK=1 → 主机A发送ACK=1完成连接建立 | 标志位组合:SYN/SYN+ACK/ACK; 状态转换:SYN_SENT → SYN_RECEIVED → ESTABLISHED | ★★★ |
序列号机制 | 确认号=收到序列号+数据字节数(例:收到seq=42且data=1字节 → ack=43) | 两层含义:确认已收数据 + 请求下一报文; 特殊规则:除第一个SYN报文外所有ACK=1 | ★★★★ |
TCP四次挥手 | FIN+ACK → ACK → FIN → ACK(双向独立断开) | 状态差异:TIME_WAIT出现在主动关闭方; 合并情况:第二/三次挥手可能合并 | ★★★★ |
端口扫描技术 | SYN扫描:开放端口返回SYN+ACK,关闭返回RST; FIN扫描:开放端口无响应,关闭返回RST | FIN扫描的静默特性; 考试常混淆两种扫描响应模式 | ★★★★ |
数据载荷计算 | 序列号范围=数据字节数 (例:seq2001-8000含6000字节) | 第三次握手可携带数据; FIN报文不含数据载荷 | ★★★★ |
连接状态判断 | ESTABLISHED:已建立连接; TIME_WAIT:挥手阶段 | 易错点:将TIME_WAIT误判为建立中状态 | ★★★ |
安全协议识别 | 443端口=HTTPS加密连接 | 需区分HTTP(80)与HTTPS(443) | ★★ |
三、流量控制
- 目的: 防止发送方发送速度过快,导致接收方处理不过来,造成丢包重传,浪费网络资源。
- TCP流量控制机制: 使用可变大小的滑动窗口。
1. TCP滑动窗口机制
实现原理:
- 可变窗口机制:接收方通过TCP报头中的窗口字段(16位)实时告知发送方自己的剩余接收缓冲区大小。
- 动态协商:窗口大小在通信过程中可动态调整(如网络拥塞或接收方处理能力变化时)。
工作原理:
- 在三次握手建立连接时,双方会告知彼此的窗口大小。
- 发送方根据接收方的窗口大小控制发送数据量。
- 接收方处理数据后,窗口大小增加,通知发送方可继续发送数据。
具体实现过程:
1.三次握手初始化
- 建立连接时,双方通过三次握手交换初始窗口大小(如示例中主机B告知A窗口为3)。
- 接收方的窗口值 = 当前接收缓冲区剩余容量(单位:字节)。
2.发送数据
- 发送方根据接收方通告的窗口大小(如窗口=3),发送不超过该容量的数据段(如发送3个数据包)。
3.接收方反馈
- 接收方处理完数据后,通过ACK确认报文告知发送方:
- 已确认的数据位置(ACK号)。
- 新的剩余窗口大小(更新后的窗口字段值)。
4.窗口动态调整
- 发送方根据最新窗口值调整后续发送量:
- 若窗口增大(如从3→5),发送方可多发数据。
- 若窗口减小(如从3→1),发送方需减少发送量。
- 若窗口为0,发送方暂停发送,直到接收方重新通告非零窗口。
2.例题
1)例题:流量控制协议
- 答案: D. 可变大小的滑动窗口协议
- 解析: TCP使用的流量控制协议是可变大小的滑动窗口协议。
2)例题:流量控制协议及窗口字段相关
- 答案: B. 可变大小的滑动窗口协议, C. 窗口
- 解析:
- TCP使用的流量控制协议是可变大小的滑动窗口协议。
- TCP头中与之相关的字段是窗口字段,用于流量控制。
四、拥塞控制
1. TCP拥塞控制
有了流量控制可以调节发送端和接收端的节奏,为什么还要有拥塞控制?
流量控制:在A、B 两个端点进行。
拥塞控制:在A、B和所有网络节点中进行。
- 目的: 除了调节发送端和接收端的节奏外,还需考虑中间网络的拥塞情况。
- 范围: 在发送端、接收端及所有网络节点中进行。
1)慢开始与拥塞避免
慢开始:
- 初始拥塞窗口小,指数增长发送数据量。
- 达到门限值(ssthresh)后,转为拥塞避免。
拥塞避免:
- 拥塞窗口线性增长。
- 直到发生超时(网络拥塞)后:
- 拥塞窗口重置为1,从1开始发;
- 门限值设为拥塞时窗口大小(24)的一半(12)。
2)快重传与快恢复
快重传:
- 发送方收到3个重复ACK时,立即执行快重传算法,重传未确认报文段,不必等待超时。
快恢复:
- 门限值设为当前拥塞窗口(24)的一半(12)。
- 拥塞窗口从门限值开始,线性增长。
优点:效率高
总结:
- 快重传
- 当发送方连续收到3个重复的ACK报文时,直接重传对方尚未收到的报文段
- 不必等待那个报文段设置的重传计时器超时
- 快恢复
- 当发送方连续收到3个冗余ACK时,执行“乘法减小”算法
- 把ssthresh设置为当前cwnd的一半,然后cwnd从ssthresh开始使用拥塞避免算法
3)例题:快速重传触发条件
- 答案: D. 收到3个冗余ACK
- 解析: 在TCP拥塞控制机制中,快速重传的触发条件是收到3个冗余ACK。
4)例题:快恢复新窗口值计算
- 答案: A. 2000字节
- 解析: 当拥塞窗口为4000字节时,快恢复会将新的拥塞窗口设置为当前窗口的一半,即4000/2=2000字节。
5)例题:TCP拥塞控制说法
- 答案: D. 当网络出现拥塞时,慢启动门限值恢复为初始值(错误)
- 解析: 出现拥塞时,拥塞窗口恢复为初始值,门限值设置为发生拥塞时的一半。
6)例题:慢启动拥塞控制
- 答案: B. 6
- 解析: 拥塞窗口为8时发生拥塞,门限值设为4。经过4轮成功应答后,拥塞窗口依次为1-2-4-5,最终为6。1-2-4指数增长,4-5线性增长。
7)例题:cwnd的定义
- 答案: D. cwnd值存放在本地
- 解析: 拥塞窗口(cwnd)是TCP拥塞控制措施,存放在本地,根据网络拥塞程度动态变化。
8)例题:网络控制参数
- 答案: D. 拥塞窗口大小
- 解析: 拥塞窗口大小不随报文传送到对端实体,是发送方本地维护的状态变量。
9)例题:慢启动计算
- 答案: B. 2000
- 解析: TCP最大段长为1000字节,慢启动第一轮后拥塞窗口指数增长扩大到2000字节,而接收方窗口为5000字节,因此可发送的最大数据为两者最小值,即2000字节。
2.知识小结
知识点 | 核心内容 | 考试重点/易混淆点 | 难度系数 |
TCP流量控制 | 可变大小的滑动窗口 | 滑动窗口的作用与实现方式 | ★★★ |
窗口字段用于流量控制 | 窗口字段的功能 | ★★ | |
三次握手过程中通知窗口大小 | 三次握手与窗口大小的关系 | ★★ | |
TCP拥塞控制 | 慢开始与拥塞避免算法 | 拥塞控制与流量控制的区别 | ★★★★ |
拥塞发生时的处理(一夜回到解放前,拐点变为一半) | 拥塞发生后的两个动作 | ★★★★★ | |
快重传与快恢复机制 | 快重传的触发条件与快恢复的操作 | ★★★★ | |
拥塞窗口与滑动窗口 | 拥塞窗口是本地计算的,滑动窗口是对方告知的 | 拥塞窗口与滑动窗口的区别 | ★★★ |
发送数据应取拥塞窗口与滑动窗口的最小值 | 发送数据量的确定方式 | ★★★★ | |
相关练习题 | 各类考试题目及解析 | 题目中的关键信息与答案选择 | ★★ |
五、重点协议与端口号总结
1. 端口号
源端口分配规则: 客户端使用的源端口由系统随机分配,必须是当前未使用且大于1024的端口号
目的端口规则: 服务器端使用知名端口号,如telnet服务固定使用23端口
典型示例: PC1访问PC2时,源端口为随机值231029,目的端口为telnet的23端口
1)例题:Web访问端口使用情况
- 核心考点: 源端口必须大于1024的随机端口,目的端口通常是80/8080/443
- 选项分析:
- A选项源端口为80(知名端口)不可能出现
- B/C/D选项源端口均符合大于1024的要求
- 易错点: 容易误选D因看似与Web无关,实际考察端口分配规则
- 答案: A
- 扩展知识: 网站可自定义使用大于1024的非知名端口(如4000)
2. 网络协议
邮件协议三剑客:
- SMTP: 发送邮件,TCP/UDP 25端口(通常用TCP)
- POP3: 接收邮件,TCP 110端口
- IMAP: 客户端与服务器端邮件同步,TCP 143端口
1)基于 TCP 的协议(可靠传输)
协议 | 端口号 | 功能简述 |
FTP | 20/21 | 文件传输(数据/控制端口) |
SSH | 22 | 安全的远程登录与管理 |
Telnet | 23 | 明文远程登录(不推荐使用) |
SMTP | 25 | 发送邮件 |
POP3 | 110 | 从服务器下载邮件 |
IMAP | 143 | 邮件同步与管理 |
HTTP | 80 | 网页传输 |
HTTPS | 443 | 加密的网页传输 |
助记:
TCP协议多为需可靠传输的服务(如文件、邮件、网页),端口号多为两位数或常见端口。
2)基于 UDP 的协议(高效传输)
协议 | 端口号 | 功能简述 |
DNS | 53 | 域名解析(默认UDP,大包用TCP) |
DHCP | 67/68 | 动态分配IP地址 |
TFTP | 69 | 简单文件传输(无认证) |
SNMP | 161 | 网络设备管理 |
RIP | 520 | 路由信息协议(小型网络) |
NTP | 123 | 网络时间同步 |
助记:“扔石头蛋蛋”对应:
- RIP(UDP 520)
- SNMP(UDP 161)
- TFTP(UDP 69)
- DNS(UDP 53)
- DHCP(UDP 67/68)
3)特殊说明
- DNS:默认用UDP(查询响应快),但区域传输(Zone Transfer)或大包时用TCP。
- ICMP:属于网络层协议(如Ping、Traceroute),与TCP/UDP无关,直接封装在IP中。
- OSPF:是网络层路由协议(协议号89),直接封装在IP中。
4)协议层次:
- 以太网→数据链路层
- ICMP/IP→网络层
- TCP/UDP→传输层
- 应用层协议最多(需记忆各协议端口号)
3.主流 网络协议魔力图
TCP协议组:
- FTP(20/21): 文件传输(数据/控制端口)
- SSH(22): 加密安全登录
- Telnet(23): 明文远程登录
- HTTP(80)/HTTPS(443): 网页传输
- BGP(179): 边界网关协议
- RDP(2289):远程桌面
UDP协议组
- R→RIP(520)路由协议信息
- S→SNMP(161/162)简单网络管理协议
- T→TFTP(69)简单文件测试需要
- D→DNS(53)
- D→DHCP(67/68)
- IKE(500) Internet密钥交换协议
物理层重点:
- 千兆/万兆以太网规范
- WiFi标准(802.11系列)的速率和频段
网络层协议号:
- ICMP→1
- IGMP→2 Internet组管理协议
- ESP→50(加密)
- AH→51(认证)
- OSPF→89
4. 应用案例
1)例题:使用TCP协议的协议
- 选项分析:
- A(ICMP): 直接封装在IP层
- B(IP): 可用TCP/UDP承载
- D(SNMP): UDP协议
- C(Email): 包含SMTP/POP3/IMAP均为TCP协议
- 答案: C
- 记忆要点: 邮件三协议必须使用TCP传输
2)例题:SNMP协议说法判断
- 选项分析:
- A: 正确,SNMP实现统一网络管理
- B: 错误,SNMP基于UDP(非TCP)
- C: 错误,v2c未重新定义安全机制
- D: 错误,v3不是IPv6专用
- 版本特性:
- v3主要增强安全性(非IPv6支持)
- UDP传输效率高但可靠性差
- 答案: A
5.知识小结
知识点 | 核心内容 | 考试重点/易混淆点 | 难度系数 |
TCP/UDP端口号 | 源端口随机分配(>1024),目标端口为知名端口(如Telnet:23,HTTP:80) | 原端口不可能是知名端口(如80),目标端口可自定义 | ⭐⭐ |
邮件协议 | SMTP(发邮件/TCP25)、POP3(收邮件/TCP110)、IMAP(同步邮件/TCP143) | 协议功能区分; SMTP通常用TCP,但也可用UDP | ⭐⭐⭐ |
协议层次与协议号 | ICMP(协议号1)、OSPF(89)、ESP(50加密)、AH(51认证) | ICMP直接封装在IP层,非TCP/UDP | ⭐⭐ |
TCP应用层协议 | FTP(传文件)、SSH/Telnet(远程登录)、HTTP(80)/HTTPS(443)、BGP(179)、RDP(3389) | Telnet明文不安全,SSH推荐使用 | ⭐⭐⭐ |
UDP应用层协议 | DNS(域名解析)、DHCP(分配IP)、TFTP(69)、SNMP(网管)、RIP(520) | 助记法: 扔石头蛋蛋(R-RIP, S-SNMP, T-TFTP, D-DNS/DHCP) | ⭐⭐⭐⭐ |
SNMP版本差异 | v1/v2无安全机制,v3重新定义安全机制 | v2未增强安全,v3非IPV6专用 | ⭐⭐⭐ |
经典易错题 | Web访问中,原端口为80的情况不可能出现(应为随机>1024端口) | 混淆源/目标端口规则 | ⭐⭐⭐⭐ |